Các nhà khoa học Trung Quốc mở ra kỷ nguyên mới cho cực âm trong pin nhiệt

Các nhà khoa học Trung Quốc từ Viện Kỹ thuật Quá trình thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc đã đạt được bước đột phá quan trọng trong công nghệ pin nhiệt bằng cách phát triển một vật liệu cực dương mới giải quyết được vấn đề hiệu suất tồn tại lâu dài. Pin nhiệt, hoạt động ở nhiệt độ cực cao (350–550 °C) sử dụng chất điện giải muối nóng chảy, rất quan trọng cho các ứng dụng trong quân sự, hàng không vũ trụ và hệ thống cung cấp điện khẩn cấp, nơi pin thông thường không thể hoạt động. Tuy nhiên, vật liệu cực dương của chúng, đặc biệt là các fluoride kim loại chuyển tiếp như CoF₂, gặp phải “hiệu ứng shuttle” – hiện tượng các hạt hoạt động hòa tan và di chuyển trong chất điện giải, gây mất dung lượng và hư hại cấu trúc. Để khắc phục điều này, nhóm nghiên cứu do Giáo sư Wang Song và Zhu Yongping dẫn đầu đã thiết kế một lớp vỏ cacbon chuyên biệt được tạo ra từ các khung hữu cơ cộng hóa trị (COFs) bao quanh các hạt CoF₂. Lớp vỏ này cho phép vận chuyển ion có lợi một cách chọn lọc trong khi ngăn chặn sự hòa tan có hại, hiệu quả kìm hãm hiệu ứng shuttle. Những phát hiện của họ, được công bố trên tạp chí Advanced Science, cung cấp cơ sở cơ chế để thiết kế thế hệ pin nhiệt mật độ năng lượng cao tiếp theo thông qua việc kiểm soát chính xác.